[發(fā)明專利]考慮性能相關(guān)結(jié)構(gòu)不確定的芯片多元參數(shù)成品率預(yù)測方法

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• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN108038263A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鑫;張登銀;丁飛;殷俊
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 李吉寬

本發(fā)明公開了考慮性能相關(guān)結(jié)構(gòu)不確定的芯片多元參數(shù)成品率預(yù)測方法。具體方法流程如下：首先，設(shè)計(jì)芯片性能的一般統(tǒng)計(jì)模型，描述芯片性能指標(biāo)間的不確定性和多樣性；其次，考慮設(shè)計(jì)參數(shù)擾動的隨機(jī)不確定性，通過鞍點(diǎn)估計(jì)和截?cái)嗬鄯e量母函數(shù)逼近設(shè)計(jì)芯片單性能成品率預(yù)測策略；最后，構(gòu)造自適應(yīng)Copula，通過懲罰選擇獲取芯片多元參數(shù)成品率最優(yōu)預(yù)測表達(dá)式，對芯片成品率進(jìn)行精確預(yù)測。本發(fā)明很好地解決了設(shè)計(jì)參數(shù)擾動分布的隨機(jī)不確定性影響所造成的芯片性能邊緣分布預(yù)測問題，對受設(shè)計(jì)參數(shù)擾動隨機(jī)性影響的芯片性能邊緣分布進(jìn)行準(zhǔn)確估算，有效提高了芯片多元參數(shù)成品率的預(yù)測精度以及芯片多元參數(shù)成品率預(yù)測的普適性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種基于性能相關(guān)結(jié)構(gòu)不確定性的芯片多元參數(shù)成品率精確預(yù)測方法，特別涉及芯片設(shè)計(jì)參數(shù)擾動具有隨機(jī)不確定性情況下的成品率精確預(yù)測。

背景技術(shù)

芯片多元參數(shù)成品率預(yù)測問題在應(yīng)用實(shí)踐領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如：芯片性能設(shè)計(jì)、芯片投產(chǎn)前評測等。但是，隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸不斷縮小和芯片集成度持續(xù)提高，設(shè)計(jì)參數(shù)擾動對芯片性能可控性的影響正在不斷加劇，甚至?xí)斐尚酒瑓?shù)成品率呈斷崖式下降。而且，由于設(shè)計(jì)參數(shù)擾動通常同時作用于不同的芯片性能指標(biāo)，這造成了芯片性能指標(biāo)間相關(guān)結(jié)構(gòu)的多樣性和不確定性。此時，如果忽略上述性能相關(guān)結(jié)構(gòu)不確定性的影響，進(jìn)行芯片多元參數(shù)成品率預(yù)測，將會導(dǎo)致成品率預(yù)測結(jié)果的失真。

截至目前為止，在已知芯片成品率預(yù)測的方法中，性能指標(biāo)間的強(qiáng)相關(guān)性影響已引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。其中，Tang等人提出了一種基于遺傳算法的GenFin框架，通過將多個參數(shù)成品率同時作為優(yōu)化目標(biāo)，達(dá)到不同性能指標(biāo)參數(shù)成品率間的全局均衡優(yōu)化。然而從根本上來說，該方法的優(yōu)化目標(biāo)仍是多個單一性能指標(biāo)成品率，未能同時考慮多個性能指標(biāo)的共同作用對芯片多元參數(shù)成品率進(jìn)行準(zhǔn)確估算。為解決此問題，Li等人提出了一種新的芯片多元參數(shù)成品率預(yù)測框架，通過馬爾科夫鏈蒙特卡羅方法及相依參數(shù)估計(jì)，對不同性能約束同時作用的芯片多元參數(shù)成品率進(jìn)行了估算。但是，該方法僅針對固定分布的設(shè)計(jì)參數(shù)擾動，通過預(yù)設(shè)相關(guān)結(jié)構(gòu)對芯片多元參數(shù)成品率進(jìn)行估算，仍具有一定的局限性。因此，上述成品率預(yù)測方法均無法有效的考慮性能指標(biāo)間相關(guān)結(jié)構(gòu)的不確定性和多樣性影響，需要設(shè)計(jì)一種考慮性能相關(guān)結(jié)構(gòu)不確定性的芯片多元參數(shù)成品率精確預(yù)測新方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種考慮性能相關(guān)結(jié)構(gòu)不確定的芯片多元參數(shù)成品率預(yù)測方法，以解決考慮芯片性能指標(biāo)相關(guān)結(jié)構(gòu)多樣性和不確定性的芯片多元參數(shù)成品率精確預(yù)測問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為考慮性能相關(guān)結(jié)構(gòu)不確定的芯片多元參數(shù)成品率預(yù)測方法，具體包括以下步驟：

A.搜集SPICE仿真數(shù)據(jù)；

B.根據(jù)性能組成分量的先驗(yàn)知識設(shè)計(jì)芯片性能一般統(tǒng)計(jì)模型；

C.考慮設(shè)計(jì)參數(shù)擾動的隨機(jī)不確定性預(yù)測芯片單性能成品率；

D.根據(jù)性能指標(biāo)相關(guān)結(jié)構(gòu)的不確定性構(gòu)造自適應(yīng)Copula；

E.通過懲罰選擇對芯片多元參數(shù)成品率進(jìn)行精確預(yù)測。

進(jìn)一步，所述設(shè)計(jì)芯片性能一般統(tǒng)計(jì)模型，包含以下步驟：

B1.將芯片性能表達(dá)式構(gòu)建為各性能組成分量之和的形式：根據(jù)性能影響因素的不同，將對芯片性能造成主要影響的部分作為性能組成分量，累加得到性能表達(dá)式；

B2.構(gòu)建性能組成分量表達(dá)式：對各組成分量，計(jì)算其分布均值，并乘以對應(yīng)擾動函數(shù)得到組成分量表達(dá)式；

B3.依據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)擾動構(gòu)建擾動函數(shù)：根據(jù)參數(shù)擾動影響的先驗(yàn)知識，設(shè)計(jì)包含相應(yīng)參數(shù)擾動的不同擾動基。將擾動函數(shù)表示為相應(yīng)系數(shù)與各擾動基相乘后累加的形式。利用搜集的SPICE仿真數(shù)據(jù)，擬合得到各擾動基對應(yīng)的系數(shù)。

作為優(yōu)選，上述擬合方法可以是SPSS或非線性回歸。